11.1. На цинковую пластинку падает монохроматический свет с длиной волны l=220 нм. Определить максимальную скорость vmax фотоэлектронов.
11.2. Определить максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, если фототок прекращается при приложении задерживающего напряжения U0=3,7 В.
11.3. «Красная граница» фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Определить минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект.
11.4. Красная граница фотоэффекта для цинка l0=310 нм. Определить максимальную кинетическую энергию Tmax фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падает свет с длиной волны l=200 нм.
11.5. Калий освещается монохроматическим светом с длиной волны 400 нм. Определить наименьшее задерживающее напряжение, при котором фототок прекратится. Работа выхода электронов из калия равна 2,2 эВ.
11.6. Фотон с энергией e=10 эВ падает на серебряную пластинку и вызывает фотоэффект. Определить импульс p, полученный пластиной, если принять, что направления движения фотона и фотоэлектрона лежат на одной прямой, перпендикулярной поверхности пластин.
11.7. На поверхность металла падает монохроматический свет с длиной волны l=0,1 мкм. Красная граница фотоэффекта l0=0,3 мкм. Какая доля энергии фотона расходуется на сообщение электрону кинетической энергии?
11.8. "Красная граница" фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Определить: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) максимальную скорость электронов, вырываемых из этого металла светом с длиной волны 400 нм.
11.9. При освещении вакуумного фотоэлемента монохроматическим светом с длиной волны l1=0,4 мкм он заряжается до разности потенциалов j1=2 В. Определить, до какой разности потенциалов зарядится фотоэлемент при освещении его монохроматическим светом с длиной волны l2=0,3 мкм.
11.10. Красная граница фотоэффекта для цинка lo=310 нм. Определять максимальную кинетическую энергию Т max фотоэлектронов в электрон-вольтах, если на цинк падает свет с длиной волны l=200 нм.
11.11. На поверхность калия падает свет с длиной волны l=150 нм. Определить максимальную кинетическую энергию Т max фотоэлектронов.
11.12. Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта l0=307 нм и максимальная кинетическая энергия Tmax фотоэлектрона равна 1 эВ?
11.13. Фотоны с энергией e=5 эВ вырывают фотоэлектроны из металла с работой выхода A=4,7 эВ. Определить максимальный импульс, передаваемый поверхности этого металла при вылете электрона.
11.14. Фотон при эффекте Комптона на свободном электроне был рассеян на угол p/2. Определить импульс (в МэВ/с), приобретенный электроном, если энергия фотона до рассеяния была 1,02 МэВ. (1 МэВ/с – единица импульса: 1МэВ/с=1,6·10-13 / 3·108 =5,33·10-22 кг·м/c).
11.15. Рентгеновское излучение (l=1 нм) рассеивается электронами, которые можно считать практически свободными. Определить максимальную длину волны lmax рентгеновского излучения в рассеянном пучке.
11.16. Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол p/2? Энергия фотона до рассеяния e1=0,51 МэВ.
11.17. В результате эффекта Комптона фотон с энергией e1= 1,02 МэВ рассеян на свободных электронах на угол 150°. Определить энергию e2 рассеянного фотона.
11.18. Определить угол, на который был рассеян g-квант с энергией e1=l,53 МэВ при эффекте Комптона, если кинетическая энергия электрона отдачи Т =0,51 МэВ.
11.19. Определить максимальное изменение длины волны (Dl)max при комптоновском рассеянии света на свободных электронах.
11.20. Фотон с длиной волны l1=15 пм рассеялся на свободном электроне. Длина волны рассеянного фотона l2=16 пм. Определить угол рассеяния.
11.21. Фотон с энергией e1=0,51 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол 180°. Определить кинетическую энергию Т электрона отдачи.
11.22. Определить длину волны фотона, импульс которого равен импульсу электрона, прошедшего разность потенциалов U=9,8 В.
11.23. Рентгеновское излучение (l=1,5 нм) рассеивается на свободных электронах. Определить максимальную длину волны lmax рентгеновского излучения в рассеянном пучке.
11.24. Какая доля энергии фотона приходится при эффекте Комптона на электрон отдачи, если рассеяние фотона происходит на угол p/2? Энергия фотона до рассеяния 1,02 МэВ.
11.25. Определить максимальное изменение длины волны (Dl)max при комптоновском рассеянии света на свободных протонах.
11.26. Фотон с энергией 1,02 МэВ был рассеян при эффекте Комптона на свободном электроне на угол 90°. Определить кинетическую энергию электрона отдачи.
XII. Атом бора
12.1. Вычислить радиусы r2 и r3 второй и третьей орбит в атоме водорода.
12.2. Фотон с энергией e=16,5 эВ выбил электрон из невозбужденного атома водорода. Какую скорость v будет иметь электрон вдали от ядра атома?
12.3. Определить скорость v электрона на второй орбите атома водорода.
12.4. Вычислить энергию e фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетический уровень на первый.
12.5. Вычислить по теории Бора период вращения электрона в атоме водорода, находящегося в возбужденном состоянии, определяемом главным квантовым числом n=2.
12.6. Определить максимальную энергию emax фотона серии Бальмера в спектре излучения атомарного водорода.
12.7. В однозарядном ионе гелия электрон перешел с третьего энергетического уровня на первый. Определить длину волны l излучения, испущенного ионом гелия.
12.8. Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическим уровне. Определить кинетическую, потенциальную и полную энергию электрона. (Ответ выразить в эВ).
12.9. Определить первый потенциал j1 возбуждения и энергию ионизации Ei атома водорода, находящегося в основном состоянии.
12.10. Определить энергию e фотона, испускаемого атомом водорода при переходе электрона с третьей орбиты на вторую.
12.11. Определить энергию фотона, испускаемого при переходе электрона в атоме водорода с третьего энергетического уровня на второй.
12.12. Используя теорию Бора для атома водорода, определить: радиус ближайшей к ядру орбиты; скорость движения электрона по этой орбите.
12.13. Определить скорость v электрона движущегося по третьей орбите атома водорода.
12.14. Электрон находится на первой боровской орбите атома водорода. Определить для электрона: потенциальную энергию; кинетическую энергию; полную энергию.
12.15. Определить частоту вращения электрона, находящегося на первой боровской орбите и эквивалентный ток.
12.16. Определить потенциал ионизации атома водорода.
12.17. Электрон выбит из атома водорода, находящегося в основном состоянии, фотоном энергии e=17,7 эВ. Определить скорость v электрона за пределами атома.
12.18. Найти период обращения электрона на первой боровской орбите атома водорода и его угловую скорость.
12.19. Невозбужденный атом водорода поглощает квант излучения с длиной волны 102 нм. Вычислить, пользуясь теорией Бора, радиус электронной орбиты возбужденного атома водорода.
12.20. Вычислить по теории Бора радиус второй стационарной орбиты и скорость электрона на этой орбите для атома водорода.
12.21. Определить первый потенциал j1 возбуждения и энергию ионизации Ei атома водорода, находящегося в основном состоянии.
12.22. Определить энергию e фотона, испускаемого атомом водорода при переходе электрона с третьей орбиты на вторую.
12.23. Найти наибольшую lmax и наименьшую lmin длины волн в ультрафиолетовой серии водорода (серия Лаймана).
12.24. Фотон выбивает из атома водорода, находящегося в основном состоянии, электрон с кинетической энергией 10 эВ. Определить энергию фотона.
12.25. В однозарядном ионе гелия электрон перешел с третьего энергетического уровня на первый. Определить длину волны l излучения, испущенного ионом гелия.
12.26. Электрон в атоме водорода находится на третьем энергетическим уровне. Определить кинетическую, потенциальную и полную энергию электрона. (Ответ выразить в эВ).
